1.12
所有物理量都可以用基本量或导出量来表示,每种量都由一个符号表示,该符号定义了其量纲。
例如,汽车的速度定义为距离除以时间。其中,距离这一术语对应于长度量,用 L 表示,时间用 T 表示。
因此,我们可以将速度这一物理量的量纲表示为 L 除以 T 或 LT 的负一次方
一个方程若要量纲正确,必须满足两条规则。第一条,方程等号两侧的表达式必须具有相同的量纲。
第二,方程中的标准数学函数必须是无量纲的
例如,我们知道体积的量纲是 L 的三次方。现在考虑一个半径为 r、高度为 h 的圆柱体。
我们知道圆柱体的体积是 π r²h。其中,π 是一个无量纲的常数。项 r 对应长度量,其量纲可写为 L²,而项 h 同样对应长度量,因此圆柱体体积的量纲为 L³。由此可见,该方程在量纲上是正确的。
只要我们知道方程中出现的各个物理量的量纲,就可以检查该方程是否量纲一致。
量纲分析的另一个应用是帮助记忆公式。例如,假设你记不清速度等于时间除以距离,还是距离除以时间。
时间、距离和速度的量纲分别为 T、L 和 LT 的负一次方。将两个方程两边均化为基本单位后,可得速度等于距离除以时间。
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